塑料性能與注塑成型

1、塑料性能與注塑成型,張 軍 2012年11月,2,一、塑料與樹(shù)脂 二、塑料添加劑 三、成型原料預(yù)處理 四、塑料注塑成型,一、塑料與樹(shù)脂,樹(shù)脂 塑料,4,PE特點(diǎn)：性能優(yōu)良(絕緣、耐化學(xué)、耐低溫和加工性)，原料豐富價(jià)格低 PE品種：HDPE、MDPE、LDPE、LLDPE和UHMWPE。 應(yīng)用：生產(chǎn)薄膜、管材、電纜等。,1聚乙烯,5,PP品質(zhì)特性 PP等規(guī)度一般控制在92%98%范圍，熔體流動(dòng)速率為0.1 100 線性、高結(jié)晶，熔點(diǎn)165，密度僅0.890.91 （熱塑性塑料中最低） 力學(xué)性能優(yōu)良，耐彎曲疲勞優(yōu)于其他一般塑料，比PE更堅(jiān)韌耐磨耐熱，介電性能和化學(xué)惰性卓越,2聚丙烯,6,最大缺點(diǎn)：

2、耐老化性能比PE差，成形收縮率大，耐低溫和抗沖擊性能差 PP應(yīng)用 擠出、注塑、吹塑、模壓和真空成形等成形，以注塑法為主 薄膜、汽車(chē)保險(xiǎn)杠、編織帶、吸塑薄片和低壓配電箱等,7,PVC品質(zhì)特性 相對(duì)密度約1.4，阻燃性、化學(xué)穩(wěn)定性良好，力學(xué)強(qiáng)度較高，透水率很低 室溫耐磨性優(yōu)于普通橡膠，光、熱穩(wěn)定性較差，成形須使用熱穩(wěn)定劑 PVC制品生產(chǎn)通常要使用增塑劑，調(diào)節(jié)制品軟硬程度，獲得軟質(zhì)和硬質(zhì)制品,3聚氯乙烯,8,PVC制品 PVC薄膜通常采用吹塑、壓延法制造 板材、管材、棒材、線材及異型材主要采用擠出法 人造革、壁紙、地板革和防護(hù)涂層等通常采用壓延、鑄塑法,9,PS品質(zhì)特性：無(wú)定形、非極性線型高分子，密

3、度1.054，Tg80100，塑料用分子量4500070000 PS主要品種兩個(gè)：通用級(jí)和抗沖級(jí) 應(yīng)用：成形以注塑法為主，光學(xué)玻璃、儀器、燈罩、電氣儀表零件及泡沫等,4聚苯乙烯和ABS樹(shù)脂,10,ABS樹(shù)脂 丙烯腈賦予耐化學(xué)腐蝕和表面硬度，丁二烯賦予彈性，苯乙烯賦予剛性和流動(dòng)性；結(jié)構(gòu)單元配比不同，樹(shù)脂性質(zhì)不同 ABS力學(xué)性能突出、綜合性能良好，用途是汽車(chē)零件、電器外殼、電話機(jī)、旅行箱、安全帽等,11,PA主要品種：PA6、PA66、PA1010等 PA品質(zhì)特性：結(jié)晶度較高（40%60%），半透明白色粉末或顆粒狀，易吸水 最大特點(diǎn)：韌性、耐磨性、自潤(rùn)滑性良好，拉伸（70210MPa）和彎曲強(qiáng)度（

4、110280MPa）很高，耐油、耐化學(xué)腐蝕性良好 PA應(yīng)用：擠出、注塑、模壓、燒結(jié)和流化床浸漬涂覆等方法成形,5聚酰胺,12,PC 的透明度好，耐熱與耐候性都優(yōu)于其他塑料品種。 在日常生活中，超市所售的裝水透明瓶、 奶瓶、透明的遮板板，VCD 或 DVD 光碟及許 多的電子材料，都是 PC 的制品。,6聚碳酸酯,13,二、塑料添加劑,塑料常用添加劑：穩(wěn)定劑、增塑劑、填充劑、潤(rùn)滑劑、 交聯(lián)劑、偶聯(lián)劑、著色劑、發(fā)泡劑、 阻燃劑、抗靜電劑、開(kāi)口劑和防霧劑,14,粉碎 干燥 預(yù)熱,三、成型原料預(yù)處理,15,成形前物料往往需要預(yù)處理，主要包括粉碎和加熱，加熱主要有干燥和預(yù)熱作用 熱塑性聚合物成形前加熱預(yù)

5、處理目的主要是干燥，同時(shí)帶有預(yù)熱效果，結(jié)晶性聚合物還會(huì)產(chǎn)生預(yù)結(jié)晶效果(類(lèi)似于熱處理)，提高物料軟化溫度 熱固性模塑料成形前加熱以預(yù)熱為主，多數(shù)情況兼具干燥和預(yù)熱雙重功能,16,粉碎,作用：將廢制品、邊角料或流道冷凝料等粉碎后便于回收使用；將較粗的原始物料或初加工物料粉碎以便于順利加料或滿足工藝對(duì)細(xì)粉狀物料的要求 實(shí)施方法：破碎和磨碎兩種 破碎是指將塊狀物變成粒狀物，磨碎是指將粒狀物變成粉狀物 施力形式有壓縮、沖擊、研磨和剪切等，粉碎機(jī)往往以一種施力形式為主 常見(jiàn)粉碎機(jī)：顎式破碎機(jī)、輪碾機(jī)、球磨機(jī)、振動(dòng)機(jī)、氣流磨、攪拌磨等,17,熱塑性聚合物成形物料(包括配合劑)常存在水分及低分子物(如溶劑和單

6、體等)，成形前常需進(jìn)行干燥 水分及低分子物危害：成形時(shí)氣化造成制品表面缺乏光澤和內(nèi)部出現(xiàn)氣泡等；可能促進(jìn)物料高溫降解或交聯(lián)等，對(duì)成形帶來(lái)困難和制品性能不利 聚合物結(jié)構(gòu)和分子極性不同，吸濕能力不同 分子極性較大（如PET、PA），吸濕能力較大 非（或弱）極性（如PE、PP），吸濕能力較小,干燥,18,吸濕能力強(qiáng)的樹(shù)脂和含吸濕性配合劑的物料，含水率常高于成形允許含水率 聚合物樹(shù)脂不同，成形所允許含水率不同 實(shí)例：PC成形溫度達(dá)300且含酯鍵，物料含水率超0.02%很難成形 PS成形溫度不超200且為碳鏈，含水率0.5%仍可成形，無(wú)需干燥 成形的制品不同，允許含水率也不同 實(shí)例：PET成形塑料制品允

7、許含水率約0.05%，紡制滌綸纖維時(shí)常規(guī)紡應(yīng)小于0.008%，高速紡絲時(shí)應(yīng)小于0.005%,19,干燥方法：熱風(fēng)循環(huán)干燥、紅外線干燥、沸騰床干燥、遠(yuǎn)紅外線干燥等 前兩種為常壓烘箱干燥法，只適于小批量干燥 高溫易氧化或降解物料（如PET、PA）采用真空烘箱或真空轉(zhuǎn)鼓干燥較適合 沸騰床干燥的干燥效果好，特別適合于干燥大批量物料 遠(yuǎn)紅外線干燥加熱快、耗電少和設(shè)備簡(jiǎn)單，是值得推廣的干燥方法 干燥后物料應(yīng)裝入密閉容器（或料斗）或保溫箱內(nèi)儲(chǔ)存，以防止再吸濕,20,熱固性聚合物模塑料成形前常常進(jìn)行預(yù)熱 預(yù)熱作用 提高物料成形時(shí)的流動(dòng)性 有利于降低成形壓力、減少模具磨損和減少 因流動(dòng)性過(guò)低而造成的制品報(bào)廢 縮小成形物料與成形模具間的溫差 使物料加熱到成形溫度的時(shí)間縮短，并使模腔內(nèi)物料各處溫度不均勻性降低，從而有利縮短成形周期、減少制品內(nèi)應(yīng)力和提高制品結(jié)構(gòu)與尺寸的穩(wěn)定性,預(yù)熱,四、塑料注塑成型,注射成形（亦稱(chēng)注塑或注射模塑）是僅次于擠出成形的重要成形方法 注射成形制品：除很大的管、棒、板等型材外的其它各種形狀和尺寸的制品 還可用于復(fù)合材料、泡沫材料的成形，也可與中空吹塑等工藝結(jié)合 注射制品約占塑料制品的30%,注射成形聚合物：多數(shù)熱